Prova positiva do núcleo atômico

© iStockphoto/ Peter Vercellino Usando uma folha de ouro, Ernest Rutherford comprovou a existência do núcleo atômico

O físico Ernest Rutherford já tinha ganho o Prêmio Nobel em 1908 por seu trabalho sobre radiotividade quando começou alguns experimentos que revelariam a estrutura do átomo. Eles se baseiam em sua pesquisa anterior mostrando que a radioatividade consistia de dois tipos de raios - alfa e beta. Rutherford e Hans Geiger determinaram que os raios alfa eram correntes de partículas carregadas positivamente. Quando eles atiraram as partículas alfa em uma tela,  criaram uma imagem nítida e viva. Mas se eles colocassem uma folha fina de mica entre a fonte de raio-alfa e a tela, o resultado era uma imagem difusa. Claramente, a mica estava dispersando algumas partículas alfa, mas como e por quê?

Em 1911, Rutherford posicionou uma fina folha de ouro, com apenas um ou dois átomos de espessura, entre a fonte de raios-alfa e a tela. Ele posicionou uma segunda tela atrás da fonte de raios-alfa para ver se algumas partículas estavam sendo refletidas para trás. Na tela atrás da folha de ouro, Rutherford observou um padrão difuso similar ao que ele vira com a mica. Mas Rutherford ficou impressionado ao ver que umas poucas partículas alfa haviam sido refletidas diretamente para trás na tela em frente à folha de ouro.

Rutherford concluiu que uma forte carga positiva no coração dos átomos do ouro estava desviando as partículas alfa direto para trás e através da fonte. Ele chamou essa fonte positiva forte de "núcleo", e disse que o núcleo devia ser pequeno comparado ao tamanho de todo o átomo; do contrário, mais partículas teriam ricocheteado para trás. Hoje, nós ainda visualizamos o átomo como Rutheford fez: um pequeno núcleo carregado positivamente cercado por uma vasta e quase vazia região com uns poucos elétrons.